用于形成環(huán)形光斑的透鏡和燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種透鏡，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于形成環(huán)形光斑的透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們照明需求的提高，對照明的要求不單單停留在簡單的基礎(chǔ)照明上，而是希望燈具能夠有所創(chuàng)新，營造氛圍，彰顯個(gè)性。
[0003]配光光形是衡量一個(gè)燈具的關(guān)鍵指標(biāo)，通常在燈具的設(shè)計(jì)中，往往考慮的是一定角度內(nèi)，被照面均不均勻。但如果燈具能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形光斑，照明效果明暗交替，既增加了空間層次感，又能營造不同以往的照明效果，可應(yīng)用于吸頂燈、吊燈或壁燈等。
[0004]若想實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑的照明效果，常常能想到的是通過不透光的附件對發(fā)光面中心部分的光線進(jìn)行遮擋，從而實(shí)現(xiàn)被照面環(huán)形配光。但是，這樣會(huì)造成光效的損失，且燈具需要額外的部件從而增加成本。
[0005]因此，希望提供一種透鏡，無須使用其它附加部件即可實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑的效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于形成環(huán)形光斑的透鏡，僅利用透鏡對光的偏折原理，即可將光源中心小角度內(nèi)的光線偏折到大角度，由此實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于形成環(huán)形光斑的燈具，該燈具通過采用簡單的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑的效果。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于形成環(huán)形光斑的透鏡包括入光口、側(cè)反射壁和環(huán)形光斑口。所述入光口形成為立體結(jié)構(gòu)，光線通過所述入光口入射進(jìn)入透鏡。所述環(huán)形光斑口包括反射段和出射段，所述反射段用于將光線反射至所述側(cè)反射壁。所述側(cè)反射壁夾置于所述入光口與所述出射段之間，所述側(cè)反射壁用于將由所述反射段反射來的光線反射向所述出射段，光線通過所述出射段射出，由此形成環(huán)形光斑。該入光口采用三角錐形，或者圓錐形，或者半球形。采用本發(fā)明的透鏡，可以不利用其它附加部件而僅通過透鏡本身的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑，由此降低成本。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該入光口的表面具有入光口弧度，所述入光口弧度設(shè)置成使得通過所述入光口偏轉(zhuǎn)的光線入射至所述反射段并在所述反射段上發(fā)生全反射。所述反射段用于對光線進(jìn)行全反射，所述反射段具有反射段弧度，所述反射段弧度設(shè)置成當(dāng)光線從入光口入射至所述反射段時(shí)，使得所述光線滿足全反射條件而實(shí)現(xiàn)全反射?？蛇x擇地，所述反射段用于對光線進(jìn)行全反射，所述反射段具有反射段弧度，所述入光口弧度與所述反射段弧度設(shè)計(jì)成相互匹配，使得通過入光口射出至所述反射段的光線在所述反射段上滿足全反射條件。由此，可以僅通過透鏡本身的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑，簡化了透鏡的結(jié)構(gòu)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該反射段直接連接至所述出射段，使得所述環(huán)形光斑口形成為倒錐形?？蛇x擇地，該反射段與所述出射段處于同一平直平面上。因此，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑的效果。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，該環(huán)形光斑口還包括連接段，所述反射段連接至所述連接段并進(jìn)而連接至所述出射段，所述連接段形成為倒梯形或矩形，所述反射段形成為倒錐形。該反射段用于對光線進(jìn)行全反射，所述反射段設(shè)計(jì)成具有弧度，所述弧度設(shè)置成當(dāng)光線從入光口入射至所述反射段時(shí)，使得所述光線滿足全反射條件而實(shí)現(xiàn)全反射。該反射段用于對光線進(jìn)行全反射，所述反射段具有反射段弧度，所述入光口弧度與所述反射段弧度設(shè)計(jì)成相互匹配，使得通過入光口射出至所述反射段的光線在所述反射段上滿足全反射條件?？蛇x擇地，該反射段也可以電鍍或貼有反射膜。該側(cè)反射壁電鍍或貼有反射膜?？蛇x擇地，入光口、出射段與側(cè)反射壁進(jìn)行磨砂或加鱗片處理。采用本發(fā)明的透鏡，可以不利用其它附加部件而僅通過透鏡本身的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑，由此降低成本。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，該出射段與所述側(cè)反射壁之間具有夾角，通過改變夾角的大小來改變環(huán)形光斑直徑的大小。該環(huán)形光斑口的頂部的表面的外形采用圓形或者三角形或者方形或者多邊形的形狀。由此，實(shí)現(xiàn)對環(huán)形光斑的大小的調(diào)節(jié)，也可以實(shí)現(xiàn)特殊照射效果。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該環(huán)形光斑口還包括出口直射段。所述出口直射段位于整個(gè)所述環(huán)形光斑口的底部并與所述反射段連接，通過所述入光口射出的光線從所述出口直射段直線射出而不發(fā)生反射，由此在環(huán)形光斑的中心點(diǎn)形成光亮點(diǎn)?？蛇x擇地，所述入光口還包括入口直射段，所述入口直射段位于整個(gè)所述入光口的頂部，通過所述入口直射段射出的光線從所述環(huán)形光斑口直線射出而不發(fā)生反射。由此，環(huán)形光斑的中心額外地形成一定尺寸的亮點(diǎn)，增加環(huán)形光斑的活躍度或靈活度。也可以根據(jù)實(shí)際氣氛或效果需要進(jìn)行多種組合。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于形成環(huán)形光斑的燈具。該燈具包括上述透鏡、外殼和光源，所述外殼采用圓形或者三角形或者方形或者多邊形的形狀，用于容納所述透鏡和光源。所述外殼與所述透鏡的形狀相匹配。采用本發(fā)明的燈具，可以不利用其它附加部件而僅通過透鏡和燈具本身的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)環(huán)形光斑，由此降低成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第一實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第一實(shí)施例的內(nèi)部光線走向圖；
[0017]圖3A-3C是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第一實(shí)施例的其他變化結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0018]圖4是不同結(jié)構(gòu)的透鏡實(shí)現(xiàn)的不同的環(huán)形光斑照度圖；
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第二實(shí)施例的剖視圖及俯視圖；
[0020]圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第二實(shí)施例的立體圖；
[0021]圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第二實(shí)施例的內(nèi)部光線走向圖；
[0022]圖8是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的出射段與側(cè)反射壁之間夾角變化形成的不同的示例性環(huán)形光斑照度圖；
[0023]圖9是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第三實(shí)施例的側(cè)視圖及其內(nèi)部光線走向圖；
[0024]圖10A-10C是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第三實(shí)施例的其他變化結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0025]圖11是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第三實(shí)施例的示例性環(huán)形光斑照度圖；
[0026]圖12是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的燈具的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。首先，將參照圖1-4說明根據(jù)本發(fā)明的透鏡的第一實(shí)施例。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡的第一實(shí)施例的側(cè)視圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的用于形成環(huán)形光斑的透鏡包括入光口 10、側(cè)反射壁20和環(huán)形光斑口 30。入光口 10形成為立體結(jié)構(gòu)，光線通過該入光口 10射入透鏡中。入光口 10的立體結(jié)構(gòu)是為了對光線進(jìn)行收縮角度的偏折，達(dá)到縮小光出射口徑的目的。
[0029]舉例而言，入光口 10的立體結(jié)構(gòu)可以采用三角錐形，或者圓錐形，或者半球形。例如，如圖1所示，入光口 10為圓錐形，并且?guī)в幸欢ㄈ牍饪诨《取．?dāng)然，入光口 10也可以采用不帶有弧度的圓錐形。另外，圖3A3C也分別示出了采用三角錐形和半球形的入光口。
[0030]環(huán)形光斑口 30是為了形成環(huán)形光斑而設(shè)置的。如圖2所示，環(huán)形光斑口 30包括反射段31和出射段32。側(cè)反射壁20夾置于入光口 10與出射段32之間。
[0031]從原理上來講，形成環(huán)形光斑的過程是通過反射段31、出射段32與側(cè)反射壁20相互配合來實(shí)現(xiàn)的。光線的光路示出在圖2中。首先，光線從入光口 10入射進(jìn)入透鏡，然后，光線入射到達(dá)反射段31，反射段31用于將光線反射至側(cè)反射壁20，側(cè)反射壁20進(jìn)而將由反射段31反射來的光線反射向出射段32，最后，光線經(jīng)過出射段32射出。
[0032]根據(jù)上述光路可知，在反射段31，光線不會(huì)從透鏡中向外射出來，光線僅會(huì)從出射段32射出，因此，反射段31所對應(yīng)的投射區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生光亮，出射段32所對應(yīng)的投射區(qū)域則形成環(huán)狀的光亮，由